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過去的25億年裡，月球一直在慢慢慢慢地遠離地球
仰望夜空中的月亮時，你可能想不到它正在慢慢地遠離地球。1969年，美國航天局的阿波羅計劃在月球上安裝了反射板。其資料表明，月球每年會遠離地球3.8釐米左右。如果以月球目前的遠離速度來推算，我們終會得出大約15億年前地球和月球發生碰撞的結論。然而，月球是在45億年前形成的，這意味著目前的遠離速度並不能很好地反映過去的情況。
最近，科學家發現了一個完美的方法，可以揭開月球「退行」的長期歷史。不是通過研究月球本身，而是通過解讀地球上古老岩石層中的資訊。
圖片來自Shutterstock。
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1972年，澳大利亞地質學家A.F.Trendall提出了關於古老岩層中可見的不同規模的週期性、重複性圖案的起源問題。他認為這種模式可能與過去由所謂的「米蘭科維奇循環」引起的氣候變化有關。
現在，主要的米蘭科維奇循環每40萬年、10萬年、4.1萬年和2.1萬年變化一次。這些變化在很長一段時間內對我們的氣候帶來了強有力的控制，氣候變化又顯著地改變了地球表面的條件。這些變化的特徵可以通過沉積岩的週期性變化來解釋。
地球和月球之間的距離與米蘭科維奇循環之一——氣候性衰退循環的頻率直接相關。這一循環目前的週期約為21,000年；但在過去月球離地球更近的時候，這個週期會更短。這意味著，如果我們能夠首先在古老的沉積物中找到米蘭科維奇循環，然後確定氣候性衰退循環的週期，就可以估計出沉積物沉積時地球和月球之間的距離。
科學家用這種方法計算了24.6億年前地球和月球之間的距離，然後發現那時月球離地球大約有6萬公里的距離（這個距離大約是地球周長的1.5倍）。這將使一天的長度比現在短得多，大約為17小時，而不是現在的24小時。
從古代沉積岩的微小變化中可以確定過去太陽系的動態，這是相當令人驚奇的。然而，這些資料並不能讓我們全面了解地月系統的演變。我們現在需要其他可靠的資料和新的建模方法來追蹤月球的演化。研究團隊已經開始尋找下一批可以幫助我們發現更多太陽系歷史線索的岩石。
來源 / https://phys.org/news/2022-10-moon-slowly-drifting-earth-billion.html
/古代火星上可能存在大量地下微生物
法國科學家最近報告稱，古代火星的環境可能可以孕育一個充滿微生物的地下世界。但研究人員同時得出結論，如果它們存在，這些簡單的生命形式將深刻地改變火星大氣，從而引發火星冰河時代，並導致它們自己的消亡。
這些發現對宇宙的運行方式提出了悲觀的看法。生命——即使是像微生物這樣簡單的生命——「實際上可能會導致自己的死亡」。該研究的主要作者、索邦大學博士後研究員Boris Sauterey說，「研究結果有點令人沮喪，但我認為它們也非常鼓舞人心。它們讓我們重新思考生物圈與其星球相互作用的方式。」
阿聯酋希望號火星探測器2021年2月10日拍攝的火星。
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在《自然·天文學》雜誌上發表的一項研究中，Sauterey及其團隊說，他們使用氣候和地形模型來評估大約40億年前火星地殼的可居住性，當時這顆紅色星球被認為是充滿水的，比現在更適合居住。
科學家們推測，當時吞噬氫氣、產生甲烷的微生物可能就在地表下繁衍生息，幾十釐米厚的泥土足以保護它們免受嚴酷的輻射。據Sauterey說，火星上任何沒有冰的地方都可能聚集著這些生物，就像它們在早期地球上一樣。Sauterey還說，稀薄、富含二氧化碳的大氣中大量氫氣被吸走，可能會破壞早期火星溼潤、溫暖的氣候。當溫度下降到近零下200攝氏度時，任何在表面或表面附近的生物都可能會埋得更深，以求生存。研究人員說，相比之下，考慮到地球上以氮為主的大氣，地球上的微生物可能有助於維持溫和的環境。
Sauterey準備計劃進行的下一個任務是：研究火星深處可能仍然存在微生物生命的可能性。他說:「今天火星上還有來自這個原始生物圈的微生物嗎？如果有，它們在哪裡？」
來源 / https://phys.org/news/2022-10-underground-microbes-swarmed-ancient-mars.html
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黑洞打了一個嗝
2018年10月，一顆小恆星被撕成了碎片，因為它在距離地球6.65億光年外一個星系中的黑洞附近徘徊得太近。雖然聽起來很驚險，但對於那些在巡天時偶爾目睹這些暴力事件的天文學家來說，這並不令人驚訝。
但在這場「謀殺案」發生近三年後，同一個黑洞再次「照亮」了天空——這次它並沒有吞噬任何新東西。哈佛-史密松天體物理中心的研究助理，分析這一現象的新研究主要作者Yvette Cendes說：「這完全出乎我們的意料——以前從來沒有人見過這樣的事情。」
潮汐瓦解的藝術想象圖：一個特大質量黑洞吞噬了一顆恆星，一些物質沒有被黑洞吞噬，而是被甩到了太空中。
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研究小組在重新審視過去幾年發生的潮汐瓦解事件（TDEs）時發現了這種不尋常的爆發。TDEs是指入侵的恆星被黑洞撕成碎片。研究小組得出的結論是，黑洞現在正在以一半的光速噴射物質，但不確定為什麼外流延遲了幾年。這項最近發表在The Astrophysical Journal上的研究結果，可能有助於科學家更好地理解黑洞的進食行為。
TDEs因其發生時發光而聞名。當一顆恆星接近黑洞時，引力就會開始拉扯恆星，使恆星變形。最終，被拉扯的物質圍繞著黑洞旋轉並升溫，產生天文學家在數百萬光年外都能發現的閃光。一些碎片化的物質偶爾會被拋回太空。天文學家將黑洞比喻為混亂的食客——不是所有它們試圖吞噬的東西都能進入它們的口中。
但是這種物質外流通常在TDE發生後迅速發展，而不是幾年後。Cendes將這次事件比喻為飯後的「打嗝」。她解釋說:「就好像這個黑洞突然開始噴出它多年前吃掉的恆星裡的一堆物質。」她還說：「物質噴出的速度是光速的50%。作為比較，大多數TDEs的外流速度是光速的10%。這是我們第一次看到黑洞在吞食和外流之間有這麼長的延遲。下一步，我們該探索這種情況是否真的更經常地發生。」
來源 / https://phys.org/news/2022-10-black-hole-burps-shredded-star.html
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來自恆星的強光「推動」物質
天文學家首次直接觀察到來自恆星的強光是如何「推動」物質的。來自劍橋大學和雪梨大學的研究人員在跟蹤兩顆大質量恆星之間激烈相互作用產生的巨大塵埃羽流時觀察到了這一現象。這些結果是利用16年來對雙星系統WR140拍攝的紅外圖像得出的，目前已發表在《自然》雜誌上。
WR140由一顆巨大的沃爾夫-拉葉星和一顆更大的藍色超巨星組成。人們已經對這個位於天鵝座的雙星觀測了20年。WR140不時噴出塵埃羽狀物，其長度是地球到太陽距離的數千倍。這些塵羽每8年產生一次，為天文學家提供了觀察星光如何影響物質的獨特機會。
WR140的藝術想象圖。
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眾所周知，光會攜帶動量，對物質施加一種被稱為輻射壓力的推動力。天文學家經常目睹這一現象的結果，即「推動」物質在宇宙中高速滑行。但這是一個難以捕捉的過程。直接記錄由引力以外的力產生的加速度是很少見的，而且從來沒有在這樣的恆星環境中見到過。
另外，所有恆星都會產生恆星風，但來自沃爾夫-拉葉星的恆星風更像是恆星颶風。風中的碳等元素會凝結成煙塵，其溫度高到足以在紅外線中發出亮光。就像風中的煙霧一樣，這使得望遠鏡可以觀察到一些東西。
於是，研究團隊使用了一種名為干涉測量法的成像技術研究WR140。Han及其團隊發現，塵埃並沒有隨著風從恆星中流出來並形成一個朦朧的球。相反，塵埃是在兩顆恆星碰撞時產生的風中形成的。「在沒有外力的情況下，每個塵埃螺旋應該以恆定的速度膨脹。」論文的共同作者Yinuo Han說。「我們起初很困惑，因為我們無法讓模型符合觀測結果，直到我們最終意識到我們看到了新的東西：資料不吻合是因為膨脹速度不是恆定的，而是在加速。我們第一次使用相機捕捉到了這一點。」
由於沃爾夫-拉葉產生的塵埃是可預測的，並且能夠擴展到如此大的範圍，因此它為天文學家提供了一個獨特的實驗室來研究加速區。隨著JWST的運行，研究人員可以更多地了解WR140和類似系統，從而為沃爾夫-拉葉物理學的世界打開一扇新的窗口。
來源 / https://phys.org/news/2022-10-plumes-interstellar-space-intense-starlight.html
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破紀錄的γ射線暴
2022年10月14日凌晨，天文學家使用由國家科學基金會（NSF）NOIRLab運營的雙子星天文臺觀察到了有史以來威力最大的爆炸之一——γ射線暴GRB 221009A帶來的結果。這一破紀錄的事件於2022年10月9日被首次探測到，它發生在距離地球24億光年的地方，可能是由一個誕生了黑洞的超新星爆炸引發的。
這場巨大的宇宙大爆炸使得世界各地的天文學家競相研究這一迄今為止觀測到的距離地球最近、可能也是能量最大的γ射線暴（GRB）的影響。
圖為GRB221009A。
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該GRB被命名為GRB 221009A，發生在大約24億光年外的天箭座方向。研究人員Brendan O’connor說：「GRB 221009A是有史以來最亮的GRB，它的餘輝打破了所有波長的記錄。因為這次爆炸非常明亮，而且距離地球很近，所以我們認為這是百年一遇的機會，可以解決與這些爆炸有關的一些最基本的問題——從黑洞的形成到暗物質模型的檢驗。」
當黑洞形成時，它們會驅動強大的粒子噴流，這些粒子噴流被加速到接近光速。然後，這些噴流穿過前身星的殘骸，在流向太空時發射出X射線和γ射線。如果這些噴流大致指向地球的方向，它們就會被我們觀測到。GRB221009A事件由於相對接近地球，因此是一個獨特的機會，能讓天文學家更好地了解比鐵重的元素的來源，以及它們是否都只來自中子星合併，或者也來自引發GRB的塌縮星。
來源 / https://phys.org/news/2022-10-record-breaking-gamma-ray-possibly-powerful-explosion.html
